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| 作者 | Hanyong Wang · Yongqiang Wang · Kaixue Ma |
| 期刊 | IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology |
| 出版日期 | 2025年3月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 金属集成悬浮线技术 功率分配网络 低损耗性能 功率处理能力 制造成本 |
语言:
中文摘要
本文研究了金属集成悬浮线(MISL)技术的传输特性,并通过直通 - 反射 - 线(TRL)去嵌入法进行了验证。此外,还给出了MISL电路的实用设计指南。介绍了一种三维T形结功率分配网络。此外,基于所提出的T形结功率分配网络设计了一种三维吉塞尔功率分配网络。这两种网络均表现出低损耗性能。与传统印刷电路板(PCB)相比,它们还具有更高的功率处理能力(PHC)。与波导电路不同,它们采用多层金属堆叠,具有准平面电路的特性,并降低了制造成本。此外,与基片集成悬浮线(SISL)电路相比,MISL技术通过将计算机数控(CNC)加工与激光和蚀刻技术相结合,减少了电路层数,简化了组装流程。
English Abstract
In this article, the transmission characteristics of metal integrated suspended line (MISL) technology are studied which is verified by the thru-reflect-line (TRL) de-embedding method. In addition, practical design guidelines for MISL circuits are provided. A 3-D T-junction power-dividing network is introduced. Furthermore, a 3-D Gysel power-dividing network is designed based on the proposed T-junction power-dividing network. Both networks exhibit low-loss performance. They also have a higher power handling capability (PHC) than traditional printed circuit board (PCB). In contrast to waveguide circuits, they utilize multilayer metal stacking, have the characteristics of quasi-planar circuits, and reduce the manufacturing cost. Moreover, compared with the substrate-integrated suspended line (SISL) circuits, the MISL technology reduces the number of circuit layers by combining computer numerical control (CNC) machining with laser and etching technologies, simplifying assembly processes.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,该MISL功率分配网络技术对我们的高功率光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的应用价值。
在技术优势层面,该技术通过三维金属集成悬置线结构实现了低损耗传输特性,这直接契合我们MW级以上集中式逆变器和大型储能系统对功率传输效率的严苛要求。相比传统PCB方案,其更高的功率处理能力可有效提升产品的功率密度,这对于我们推进1500V甚至更高电压平台的逆变器产品至关重要。同时,相比波导电路,MISL技术采用多层金属堆叠的准平面结构,能够显著降低制造成本,这与我们追求极致性价比的市场策略高度吻合。
从应用场景分析,该技术在功率分配网络中的低损耗特性可直接应用于逆变器的母线系统、并联模块间的功率分配以及储能系统的多路变流器互联。特别是在海上光伏、沙漠电站等极端环境下,其相比SISL技术减少电路层数、简化装配工艺的特点,有助于提升产品可靠性并降低运维复杂度。
然而,技术挑战同样存在。该技术涉及CNC加工、激光与蚀刻工艺的结合,需要评估其与现有供应链的兼容性以及批量生产的一致性控制。此外,在实际工程应用中,还需验证其在长期热循环、振动等工况下的可靠性表现。
建议我们的中央研究院启动预研项目,重点评估该技术在350kW以上组串式逆变器和集装箱式储能系统中的应用可行性,这将成为我们保持技术领先地位的重要突破口。